Language
Country/Area
No result found
Profondeurs de la Terre : savez-vous comment les ondes sismiques pénètrent dans la roche ?
L'étude des ondes sismiques remonte au développement de la sismologie depuis le XIXe siècle, qui a permis de mieux comprendre la structure interne de la Terre. Le comportement des ondes sismiques, en particulier les ondes P et S, fournit des informations approfondies sur la structure des vitesses de la Terre. La structure de vitesse fait référence à la distribution de vitesse des ondes sismiques transmises à différents niveaux de la terre. Les changements de vitesse reflètent la composition, la densité et l'état physique des roches souterraines.
La vitesse de propagation des ondes sismiques varie en fonction du type et de l'état du matériau (solide, liquide ou gazeux), ce qui modifie à son tour le trajet des ondes.
Comment fonctionnent les ondes sismiques
En fait, le comportement des ondes P et S fournit aux scientifiques la clé pour percer les mystères de l’intérieur de la Terre. Les ondes P peuvent traverser tous les matériaux, tandis que les ondes S ne peuvent traverser que les solides. À mesure que ces ondes traversent différents milieux, les changements de leur vitesse peuvent nous fournir des informations précieuses sur l'intérieur de la Terre.
On a découvert que la Terre possède un noyau externe liquide, car les ondes S ne peuvent pas y pénétrer.
Superposition de la structure de vitesse de la Terre
La structure interne de la Terre peut être divisée en différentes couches, chacune ayant ses propres caractéristiques de vitesse des ondes sismiques. La vitesse des ondes sismiques change dans chaque couche en raison des différences de température, de pression et de matériaux constitutifs.
La croûte terrestre
La croûte terrestre a différentes épaisseurs et est principalement divisée en croûte continentale et croûte océanique. Les vitesses des ondes sismiques de ces croûtes varient de 6,0 à 7,0 km/s, selon la densité de la roche et sa composition.
Manteau supérieur
Dans le manteau supérieur, la vitesse des ondes P peut atteindre 7,5 à 8,5 km/s, ce qui augmente avec l'augmentation de la pression. Le matériau de cette couche est principalement composé de péridotite, qui favorise l’augmentation de la vitesse des vagues grâce à différents changements de phase.
Manteau inférieur
La vitesse du manteau inférieur est plus rapide, atteignant 10 à 13 km/s, et l'augmentation de la densité des roches entraînée par la pression entraîne un déplacement plus rapide des ondes sismiques.
Noyau externe et noyau
Le noyau externe est dans un état liquide, ce qui réduit considérablement la vitesse de l’onde P, tandis que l’onde S est complètement impénétrable. En revanche, le noyau interne est solide et peut atteindre des vitesses d’environ 11 km/s, ce qui montre une augmentation de la densité interne.
L'anisotropie du noyau interne fait varier la vitesse des ondes sismiques dans différentes directions, car la rotation de la Terre affecte la disposition cristalline du noyau interne.
Structure de vitesse des planètes
Outre la Terre, les structures de vitesse de planètes telles que la Lune et Mars ont également attiré l’attention des scientifiques. Des missions Apollo aux rovers martiens, les données sismiques obtenues grâce à ces détections nous aident à comprendre la structure interne de ces corps célestes.
Lune
La croûte lunaire est constituée d'environ 60 kilomètres de croûte glacée et de roches silicatées, avec des vitesses d'ondes P comprises entre 5,1 et 6,8 km/s. Au début de l'exploration lunaire, les données sismiques ont montré qu'il y avait quatre principaux types de tremblements de terre. source.
Mars
Les recherches sismiques sur Mars s'appuient principalement sur la mission InSight. Les données reçues ont révélé la structure de la croûte martienne. La vitesse des ondes P est comprise entre 3,5 et 5 km/s et montre que la vitesse augmente avec la profondeur.
Grâce à ces données, les scientifiques ont pu mieux comprendre la structure du sous-sol de Mars, en particulier le rôle de son manteau.
Possibilités d'exploration future
À l'avenir, avec les progrès de la technologie, les scientifiques espèrent étendre la détection des ondes sismiques à d'autres planètes et lunes, comme Encelade de Saturne, dont la structure interne doit être explorée et confirmée davantage.
Les ondes sismiques jouent un rôle essentiel dans la révélation de la structure interne de la Terre et des autres planètes. Comment les scientifiques peuvent-ils utiliser ces connaissances pour explorer davantage d’autres mystères de l’univers ?
